襯板的磨損規(guī)律由于物料、工藝、設備的差異而不同，即使在相同工況條件下，同一設備內的不同部位也存在高磨損、高沖擊、低磨損、低沖擊區(qū)域。

根據(jù)不同的設備作業(yè)情況，當主要遭受沖擊磨損時，襯板應選用耐沖擊的復合材料以抵抗強沖擊和強大應力，當主要遭受磨剝時則應選用耐磨襯板。此外，襯板的結構也決定了物料在設備內的拋落軌跡。

因此，只有掌握磨損類型及磨損規(guī)律，在滿足安全可靠性能的前提下，進行差異化選材，并配以相適宜的制造工藝，這樣不僅可以降低生產(chǎn)成本，同時延長了襯板使用壽命，提高了磨礦效率。

磨損類型

根據(jù)磨損產(chǎn)生的機制，一般將磨損分為磨粒磨損、黏著磨損、沖蝕磨損三種類型。

磨損模型

EDEM中的磨損模型分別為相對磨損模型、Archard磨損模型、Oka磨損模型。其中，Archard和Oka為絕對磨損量輸出。在EDEM中通過調用不同的磨損類型，分析物料沖擊及摩擦對設備造成的磨損影響。

案例分析

下面以某轉運站及煤料為研究對象，利用EDEM離散元技術模擬不同工況下的工作過程，采用控制變量法分析在水平?jīng)_擊、垂直沖擊、襯板特性、物料特性等不同參數(shù)變化下襯板的磨損特性，通過圖表進行表征。

水平?jīng)_擊角度

設置為與垂直方向夾角為15°到40°，間隔為5°的六組仿真實驗。物料在襯板上的料流速度變化規(guī)律明顯；襯板越平緩，沖擊角越大，物料對襯板的磨損增加。輸出的仿真結果數(shù)據(jù)如下圖所示：

垂直沖擊角度

設置與垂直方向夾角為15°到40°，間隔為5°的六組仿真實驗。與垂直方向的角度越大，料流速度變化越大，物料離開襯板的速度越小，且容易積留在襯板上；磨損沖擊變化近似呈線性變化，皮帶速度越大，線性強度會降低。輸出的仿真結果數(shù)據(jù)如下圖所示：

襯板特性

襯板特性分析主要根據(jù)不同的物料與襯板間的接觸參數(shù)：靜摩擦系數(shù)、恢復系數(shù)、表面能、滾動摩擦系數(shù)進行定性定量分析。

> 法向磨損

下圖展示的是物料在各參數(shù)變化下，在襯板上的法向磨損量的累計值，其中明顯可以看出，隨靜摩擦系數(shù)與恢復系數(shù)的增加，法向磨損量呈增加趨勢，隨恢復系數(shù)和滾動摩擦系數(shù)的增加，法向磨損呈減小趨勢。其中，影響較大的是靜摩擦系數(shù)?；謴拖禂?shù)、表面能與滾動摩擦系數(shù)的影響程度相對較低。

> 切向磨損

下圖展示的是物料在各參數(shù)變化下，在襯板上的切向磨損的累計值，其中明顯可以看出，四種因素中，恢復系數(shù)的變化對切向磨損的影響程度最小。隨靜摩擦系數(shù)與表面能的的增大，襯板的切向磨損量呈降低狀態(tài)，隨滾動摩擦系數(shù)增加，襯板的切向磨損量呈增加趨勢。

物料特性

物料特性分析主要通過改變同種物料的顆粒粒徑及物料密度對襯板磨損進行定性定量分析。

> 法向磨損

下圖展示的是物料在各參數(shù)變化下，在襯板上的法向磨損量的累計值，明顯可以看出，顆粒粒徑和物料密度的增大對襯板的法向磨損都有增大的趨勢，其中顆粒粒徑對襯板法向磨損的影響程度大于物料密度的影響程度。

> 切向磨損

下圖展示的是物料在各參數(shù)變化下，在襯板上的切向磨損量的累計值，明顯可以看出，顆粒粒徑和物料密度的增大對襯板的切向磨損都有增大的趨勢，但是物料密度對襯板切向磨損的影響程度大于顆粒粒徑的影響程度。兩者對切向磨損的增加量的趨勢都是逐漸減小，達到一定值時，幾乎無增長。

EDEM在耐磨材料的應用

通過EDEM針對不同物料、不同設備、不同作業(yè)工況對襯板進行磨損分析，不僅能夠提供詳細數(shù)據(jù)報表用以評估襯板使用壽命，還能為如采用熔覆技術研發(fā)新型復合材料等全面提高襯板的抗沖擊和耐磨損能力提供有力的數(shù)據(jù)分析手段。

隨著磨礦技術、磨礦工藝的發(fā)展，如何抵抗大規(guī)格磨介和物料的巨大沖擊和高產(chǎn)能帶來的快速磨損，需要對高性能、低成本耐磨材料進行深入細致的研究。